Tlusté měděné PCB (těžké měděné PCB) jsou obvykle laminovány vrstvou měděné fólie na skleněném epoxidovém substrátu. Zatím neexistuje jasná definice tlusté měděné desky plošných spojů. Obecně se PCB s tloušťkou mědi ≥2 oz na povrchu hotového PCB bude nazývat tlustá měděná deska.
Většina desek plošných spojů používá 35um měděnou fólii, což závisí hlavně na aplikaci PCB a napětí/proudu signálu. U desek plošných spojů, které vyžadují vysoký proud, může tloušťka dosáhnout 70 um, 105 um, ale zřídka 140 um. Silné měděné desky plošných spojů mají nejlepší vlastnosti z hlediska prodloužení a nejsou omezeny pracovní teplotou. I v extrémně korozivních atmosférách tvoří silné měděné PCB odolnou, netoxickou pasivizační ochrannou vrstvu. Tlusté měděné desky plošných spojů mají níže uvedené pokročilé funkce:
Zvýšená kapacita proudu
Vyšší tepelná odolnost
Silný odvod tepla
Zvyšuje mechanickou pevnost konektorů a otvorů PTH
Zmenšete velikost produktu
Většina tlustých měděných desek jsou vysokoproudé substráty. Hlavními oblastmi použití vysokoproudých substrátů jsou dvě hlavní oblasti: výkonové moduly a automobilové elektronické součástky.
Silnoproudé substráty se liší od tradičních PCB v pracovní účinnosti. Hlavní funkcí tradiční desky plošných spojů je použití vodičů, které přenášejí signály. Naproti tomu vysokoproudým substrátem prochází velký proud. Prioritou je ochrana proudové zátěže a vyhlazení silového proudu. Trendem výzkumu a vývoje takovýchto silnoproudých substrátů je snášet větší proudy. Proudy procházející skrz jsou stále větší a větší, aby rozptýlily stále více tepla generovaného vysokovýkonovými/napěťovými obvody, a všechny měděné fólie na substrátech jsou stále silnější a silnější. Nyní vyráběné substráty o tloušťce 6oz mědi se staly pravidelnými; S rychlým nárůstem podílu elektrických vozidel zahájily silné měděné PCB cyklus rychlého růstu.
Vrstvy: 2 L Tloušťka: 1.6 mm
Tloušťka vnější vrstvy mědi: 8 OZ
Vnitřní vrstva mědi Tloušťka: / OZ
Minimální velikost otvoru: 0.3 mm Minimální šířka čáry: 12 mil
Povrchová úprava: ENIG
Použití: Automobilový průmysl
Vrstvy: 12 L Tloušťka: 2.0 mm
Tloušťka vnější vrstvy mědi: 1 OZ
Vnitřní tloušťka mědi: 1 OZ
Minimální velikost otvoru: 0.25 mm Minimální šířka čáry: 4 mil
Povrchová úprava: ENIG
Použití: Základní stanice
Vrstvy: 4 L Tloušťka: 1.6 mm
Tloušťka vnější vrstvy mědi: 1 OZ
Vnitřní tloušťka mědi: 1 OZ
Minimální velikost otvoru: 0.4 mm Minimální šířka čáry: 5 mil
Povrchová úprava: HASL
Použití: Lékařské
Leptání
Jak se tloušťka mědi zvyšuje v důsledku zvyšující se obtížnosti výměny lektvarů, bude množství boční eroze stále větší a větší. Aby se co nejvíce snížilo velké množství bočních erozí způsobených výměnou lektvarů, je potřeba vícekrát. Metoda rychlého leptání problém řeší. S rostoucí mírou bočního leptání je nutné kompenzovat boční leptání zvýšením koeficientu kompenzace leptání.
Laminace
S rostoucí tloušťkou mědi je mezera vedení hlubší. Při stejném množství zbytkové mědi je třeba zvýšit požadované množství pryskyřicové výplně. Pro vyřešení problému plnění je nutné použít více prepregů; kvůli nutnosti použití pryskyřice k maximalizaci. Prepreg s vysokým obsahem lepidla a dobrou tekutostí pryskyřice je první volbou pro tlusté měděné PCB.
Běžně používané prepregy jsou 1080 a 106. Při navrhování vnitřní vrstvy umístěte měděné hroty a měděné bloky do oblasti bez mědi nebo do finální frézované oblasti, abyste zvýšili obsah zbytkové mědi a snížili tlak lepicí náplně. Větší používání prepregu zvýší riziko klouzání a přidání nýtů je platnou metodou, jak posílit stupeň fixace mezi nosnými deskami. Podle trendu rostoucí tloušťky mědi se pryskyřice používá také k vyplnění prázdné oblasti mezi grafikou.
Proto je při výrobě DPS základem pro zajištění kvality tlustých měděných DPS výběr desky s výplněmi, nízkým CTE a vysokým Td. Protože je měď tlustší než deska, je pro laminování potřeba více tepla. Jsou vyžadovány delší doby teplotní vodivosti a nedostatečné trvání vysoké teploty může mít za následek nedostatečné vytvrzení pryskyřice prepregu. To povede k riziku spolehlivosti pro obvodovou desku; proto je velmi žádoucí prodloužit dobu trvání vysokoteplotní sekce laminace, aby se zajistil účinek vytvrzování prepregu. Pokud je prepreg nedostatečně vytvrzený, množství lepidla odstraněného z prepregu vzhledem k jádrové desce je velké a vytváří stupňovitý tvar, a pak se měď díry rozbije v důsledku působení napětí.
Vrtání
Silné měděné desky plošných spojů mají obvykle tloušťku více než 2.0 mm. Kvůli silnější tloušťce mědi při vrtání je její výroba obtížnější. Segmentové vrtání se stalo efektivním řešením pro vrtání silných měděných plechů. Kromě toho optimalizace parametrů souvisejících s vrtáním, jako je rychlost posuvu a rychlost zasouvání, také výrazně ovlivňuje kvalitu otvoru. Pro problém frézování cílových otvorů se při vrtání RTG energie postupně s rostoucí tloušťkou mědi rozpadá a její penetrační schopnost dosáhne horní hranice, takže potvrzení první desky je velmi obtížné. Cíl potvrzení offsetu lze nastavit na různé pozice na okraji desky jako záložní řešení. Cílová čára pro potvrzení ofsetu může být vyfrézována na měděné fólii podle cílové polohy při řezání materiálu. Vrstva terčových otvorů odpovídá výrobě. Problém tlustých měděných podložek vnitřní vrstvy (hlavně u velkých otvorů nad 2.5 mm) vyžaduje tlusté měděné destičky a podložky vnitřní vrstvy se zmenšují a zmenšují a často dochází k problému praskání podložky během vrtání DPS. U takto problematických materiálů je jen málo prostoru pro zlepšení. Tradiční metodou vylepšení je zvětšit podložku, zvýšit pevnost materiálu v odlupování a snížit rychlost pádu vrtaného otvoru. Z návrhu zpracování DPS a analýzy procesu je navržen plán zlepšení: extrakce mědi (to znamená, že když je podložka vyleptána na vnitřní vrstvě, soustředné kruhy menší než otvor jsou odleptány), aby se snížila tažná síla vrtaného otvoru. měď. Vrtání nejprve vyvrtá vodicí otvor o 1.0 mm menší, než je průměr otvoru, a poté provede normální vrtání (to znamená sekundární vrtání), aby se vyřešilo praskání tlusté měděné podložky ve vnitřní vrstvě.
vlastnost | Schopnost |
Kvalitní známka | Standardní IPC 2, IPC3 |
Počet vrstev | 4 – 30 vrstev |
Materiál | FR-4 Tg140, FR4-High Tg170 |
Maximální velikost desky | Max 450 mm x 600 mm |
Konečná tloušťka desky | 0.6mm - 6.5mm |
Maximální hmotnost vnější vrstvy mědi | 15oz |
Maximální hmotnost vnitřní vrstvy mědi | 12oz |
Min. Stopa/Rozteč-Externí | 4oz Cu 9mil/11mil, |
Min. Stopa/Rozteč-vnitřní | 4oz Cu 8mil/12mil, |
Min. Velikost otvoru | 10 mil |
Barva pájecí masky | Zelená, matná zelená, žlutá, bílá, modrá, fialová, černá, matná černá, červená |
Barevná sítotisk | Bílý černý |
Povrchová úprava | HASL bezolovnatý, Immersion gold, Immersion Silver, OSP, Hard Gold, Enepig |
Testování | Fly Probe Test a AOI Test |
Dodací lhůta | 2 – 28 dní |
Osvědčení | ISO13485, TS16949 |